[发明专利]一种为关系型数据库扩展图计算功能的系统

说明书

技术领域

本发明属于数据库技术领域，涉及一种为关系型数据库扩展图计算功能的系统。

背景技术

“图计算”是以“图论”为基础的对现实世界的一种“图”结构的抽象表达，即将客观事物实体抽象成“节点”，将事物之间的关系抽象成“边”的表达方式，以及在这种数据结构上的计算模式。大数据时代，图计算在关联分析、聚集分析、路径分析等应用中是必不可少的工具。

在此大背景下，“图数据库”或“多模式数据库”产品就应运而生，用于解决“图”的存储、查询和计算，如Neo4j、OrientDB等产品。而在此之前，广泛使用的数据库被称作“关系型数据库”，如MySQL、PostgreSQL等产品。这两种数据库产品在数据的组织形式上是完全不同的。关系型数据库不具备“图数据库”节点和边的逻辑，不具备图计算的路径查找、图遍历、聚类等算法。因此传统的关系型数据库中的数据，需要重新定义成“节点”和“边”的关系后，导入“图数据库”，才能实现“图”算法。

现有的“图数据库”通常是独立的数据库产品，与“关系型数据库”是“替代”关系。数据需要导出并保存到图数据库里，即用户要想使用图数据库就需要进行一次数据的拷贝或者迁移，增加了用户的成本，过程也很耗费时间。

发明内容

本发明的目的是提出一种无需数据的拷贝或者迁移，就可以实现图数据的抽象和计算功能的系统。本发明的系统中，数据仍然保存在“关系型数据库”中，然后采用一个额外的系统来扩充关系型数据库的功能，不需要数据库的导入导出。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种为关系型数据库扩展图计算功能的系统，包含关系型数据库及关系型数据库的接口，用户可通过关系型数据库的接口访问关系型数据库，还包括一个扩展系统，该系统包含数据转换模块、主控模块、图计算引擎和图数据操作接口，所述数据转换模块与关系型数据库通信，将用户的图数据操作翻译成关系型数据库的相关操作，所述主控模块接受图数据操作接口关于图数据相关的操作，将数据准备好以后传递给图计算引擎，完成图计算相关的操作，最后提交给数据转换模块。

进一步，上述数据转换模块的数据转换包括将图数据的“节点”和关系型数据库的“表”对应，将图数据的“边”和关系型数据库的“表”对应。

又进一步，上述与“节点”对应的表包含唯一标识字段。

与“边”对应的表包含两个关键字段。

进一步，数据转换模块进行数据转换时，如果关系型数据库中没有“边”能够对应的表，则生成“边”的数据。

上述生成“边”的数据可以是生成新的表或新的视图。

上述图计算引擎接受主控模块的数据后可以实现图的遍历、路径查找和连通性计算。

上述图计算引擎可以通过GPU实现。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)通过本发明关系型数据库的用户不需要进行数据库的导出，不需要增加一份数据，或者放弃现有的数据库就可以支持图计算相关功能。

(2)用户现有的应用不受任何影响，仍然通过原接口访问数据库。

(2)本系统完成关系型数据库到图数据库的节点和边的抽象，定义新的图数据访问接口，按照图数据的方式操作原有数据和新增的图数据。

(3)支持灵活的图计算引擎。

附图说明

图1为本发明的系统示意图。

图2为关系型数据与图数据的转换示意图。

具体实施方式

现结合附图对本发明做进一步详尽的说明。

如图1所示，本发明的系统包含关系型数据库及关系型数据库的接口，用户可通过关系型数据库的接口访问关系型数据库，还包括一个扩展系统，该系统包含数据转换模块、主控模块、图计算引擎和图数据操作接口，所述数据转换模块与关系型数据库通信，将用户的图数据操作翻译成关系型数据库的相关操作，所述主控模块接受图数据操作接口关于图数据相关的操作，将数据准备好以后传递给图计算引擎，完成图计算相关的操作，最后提交给数据转换模块。

用户在使用时保持原数据库数据不变，用户原有的应用程序、客户端，仍然可以使用原有的方式访问关系型数据库的数据。图数据操作接口模块为用户提供“图数据”的操作接口，操作可分为几部分：

1.对于“图”中指定某类“节点”和“边”的查询、插入、修改、查询，仍然可以使用关系数据库的SQL语句，也可以使用“图数据”特有的模式查询接口。